CN105511881A - 一种通用机载交互数据的管理方法 - Google Patents

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胡宇凡
张军才
周斌
丁玮
张杨阳
万欣宇
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/20—Software design

Abstract

本发明是一种通用机载交互数据的管理方法，包括以下步骤：1)定义物理设备以及设备间物理连接信息；1.1)按照物理结构设为系统架构层，表示系统或者设备一级结构；2)定义设备上所驻留的功能软件及其网络层连接信息；2.1)按照逻辑结构,功能软件及其网络层连接信息驻留在功能架构层，功能架构表示系统或者设备一级上所驻留的功能软件以及不同软件间通信使用的网络层连接协议；3)定义具体功能软件交互信息的具体内容；4)数据库存储，完成数据从物理到逻辑的完整定义管理。本发明可以增强机载数据的准确性，提高对有交互需求的信息的管理的效率，并且成本低、易实现。

Description

一种通用机载交互数据的管理方法
技术领域
本发明属于机载嵌入式软件领域，具体涉及数字化信息系统中的数据定义和管理方法。
背景技术
随着现代航空业的高速发展，飞机内各个系统上所驻留的软件数量在不断地增加，系统与系统之间相互连接所用的物理总线，如AFDX、ARINC-429、以太网和离散量硬线等，种类和数量越来越多，彼此间的交联结构也越来越复杂。为了满足对机载数据准确性的要求，需要一种高效、安全的机载数据定义和管理方法。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种通用机载交互数据的管理方法，本发明可以增强机载数据的准确性，提高对有交互需求的信息的管理的效率，并且成本低、易实现。
本发明的技术解决方案是：一种通用机载交互数据的管理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)定义物理设备以及设备间物理连接信息；
1.1)按照物理结构设为系统架构层，表示系统或者设备一级结构；
2)定义设备上所驻留的功能软件及其网络层连接信息；
2.1)按照逻辑结构,功能软件及其网络层连接信息驻留在功能架构层，功能架构表示系统或者设备一级上所驻留的功能软件以及不同软件间通信使用的网络层连接协议；
3)定义具体功能软件交互信息的具体内容；
3.1)按照逻辑结构,交互信息驻留在消息结构层，消息结构表示网络层连接上进行通信的消息的具体结构，定义消息名称、消息源、消息目的信息，包括定长消息、变长消息；
4)数据库存储，完成数据从物理到逻辑的完整定义管理。
上述系统构架层包括：具体机载系统和与之相连的其他航电系统为第一级系统；具体机载系统内部的各个模块或子系统为第二级系统；同一级系统之间由不同的数据总线相互连接。
具体机载系统中包括AFDX、ARINC429、以太网和离散量硬线。
上述消息结构层中消息的具体结构是标准的ARINC615A-3、TFTP。
本发明具有的优点效果：
本发明可以增强机载数据的准确性，提高对有交互需求的信息的管理的效率，并且成本低、易实现。
附图说明
图1是本发明层级结构模型类图；
图2是本发明消息数据表结构图；
具体实施方式
本发明是一种通用机载交互数据的管理方法，具体工作实施步骤：
步骤1：定义物理设备以及设备间物理连接信息；
步骤2：定义设备上所驻留的功能软件及其网络层连接信息；
步骤3：定义具体功能软件交互信息的具体内容；
步骤4：数据库存储，完成数据从物理到逻辑的完整定义管理过程。
本发明为一种机载数据的定义和管理方法，整个流程依据具体数据的逻辑结构被分为三个层次，第一层系统架构层表示系统或系统中所包含的具体设备；第二层功能架构层表示系统或设备上驻留的有交互需求的功能软件；第三层消息结构层表示用于数据交互的消息的具体内容。每一层对应相应的数据库表，最终形成从物理设备物理总线到消息逻辑定义的完整映射结构。各层结构使用UML模型描述如图1所示。
1、系统架构层
系统架构表示系统或者设备一级结构。具体机载系统和与之相连的其他航电系统为第一级系统；具体机载系统内部的各个模块或子系统为第二级系统。同一级系统之间由不同的数据总线相互连接，如具体机载系统中常用的包括AFDX、ARINC429、以太网和离散量硬线等。
2、功能架构层
功能架构表示系统或者设备一级上所驻留的功能软件以及软件使用的网络层连接协议。按照具体机载系统内部外部划分，在确定了与其他不同设备之间的物理连接后，其上所驻留的软件之间将进行通信来实现其功能。同样地，模块之间、模块内部都存在不同软件之间的通信。在系统架构的基础上，功能架构将对功能软件间的网络层连接进行定义和说明。
3、消息结构层
消息结构表示网络层连接上进行通信的消息的具体结构，可以是标准的协议如ARINC615A-3、TFTP等，也可以是软件开发者自己所定义的私有协议。消息结构针对不同软件定义，是功能架构实现的基础，主要定义消息名称、消息源、消息目的等信息，包括定长消息、变长消息等信息。
设备与软件、总线之间为聚合关系，同一设备上可以驻留多个软件，同一设备可以有不同的物理总线与外部相连；软件与网络层连接为关联关系，且关联是双向的，即同一软件可以与其他软件通过不同连接类型来实现通信；总线与以太网等物理总线类之间为泛化关系，即以太网、AFDX等为某一种物理总线类型；网络层连接与TCP/UDP连接等之间为泛化关系，即网络层连接包含多种不同物理总线对应的连接方式；物理总线类如以太网、AFDX与网络层连接入TCP/UDP连接类之间的关系为组合关系，即物理总线与其上的网络层连接为相互组合关系。消息类表示真实出现的消息。
作为不同设备之间通信的载体，消息的准确定义至关重要，对于消息的数据表定义需要能精确地定义到某一条消息。使用数据库存储消息数据表的方法能有效的解决消息变更带来的版本冲突问题，即在一条通用消息发生格式更改后，数据库中其他所有个体消息都随之变化，大大减少了文档换版工作和整个ICD消息的管理工作量，同时数据库的备份可以作为ICD版本控制的依据，以便后期对于修改记录进行对比查询。消息数据表结构如图2所示。
在物理设备、物理总线和网络层连接的定义基础上，数据表定义最终保证了单独消息的准确性和唯一性，同时明确了消息的交互信息。

Claims (4)

1.一种通用机载交互数据的管理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)定义物理设备以及设备间物理连接信息；
1.1)按照物理结构设为系统架构层，表示系统或者设备一级结构；
2)定义设备上所驻留的功能软件及其网络层连接信息；
2.1)按照逻辑结构,功能软件及其网络层连接信息驻留在功能架构层，功能架构表示系统或者设备一级上所驻留的功能软件以及不同软件间通信使用的网络层连接协议；
3)定义具体功能软件交互信息的具体内容；
3.1)按照逻辑结构,交互信息驻留在消息结构层，消息结构表示网络层连接上进行通信的消息的具体结构，定义消息名称、消息源、消息目的信息，包括定长消息、变长消息；
4)数据库存储，完成数据从物理到逻辑的完整定义管理。
2.根据权利要求1所述的通用机载交互数据的管理方法，其特征在于：所述系统构架层包括：具体机载系统和与之相连的其他航电系统为第一级系统；具体机载系统内部的各个模块或子系统为第二级系统；同一级系统之间由不同的数据总线相互连接。
3.根据权利要求2所述的通用机载交互数据的管理方法，其特征在于：具体机载系统中包括AFDX、ARINC429、以太网和离散量硬线。
4.根据权利要求3所述的通用机载交互数据的管理方法，其特征在于：所述消息结构层中消息的具体结构是标准的ARINC615A-3、TFTP。
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